Bài giảng hướng dẫn thực hành GIS và viễn thám đh lâm nghiệp

ThS NGUYỄN TRỌNG MINH ThS LÊ THỊ KHIẾU H­íng dÉn thực hành gis & viễn thám TRNG I HC LM NGHIỆP - 2017 THS NGUYỄN TRỌNG MINH, THS LÊ THỊ KHIẾU BÀI GIẢNG HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH GIS & VIỄN THÁM TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP – 2017 ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, thách thức mà phải đối mặt - bùng nổ dân số, ô nhiễm, phá rừng, thiên tai - chiếm khơng gian địa lý quan trọng Vì vậy, cần thiết phải có cơng cụ để thống kê, phân tích, quản lý đối tượng dựa không gian địa lý thay cho phương pháp truyền thống, thủ công trước Sự đời kỹ thuật, hệ thống thông tin địa lý (GIS) viễn thám đáp ứng yêu cầu để quản lý thông tin cách cập nhật, xác lượng thơng tin lưu trữ đủ lớn Với chức mình, GIS đánh giá hệ thống tồn diện có khả mạnh lưu trữ, quản lý, trao đổi, cập nhật thông tin liên quan đến không gian địa lý cách đồng logic Bên cạnh đó, GIS cho phép tạo lập đồ, phối hợp thông tin, khái quát viễn cảnh, giải vấn đề phức tạp phát triển giải pháp quản lý thông tin hiệu mà trước không thực Lập đồ phân tích địa lý khơng phải kỹ thuật mới, GIS thực thi công việc tốt nhanh phương pháp thủ công cũ Trong nội dung GIS sinh viên nắm khái niệm GIS việc ứng dụng công nghệ GIS xây dựng lưu trữ thông tin đồ số Viễn thám (RS) khoa học nghiên cứu, phân tích, xác định đặc điểm, tính chất đối tượng bề mặt trái đất từ xa mà không cần tiếp xúc trực tiếp với chúng Thông tin đối tượng thể dạng hình ảnh phân tích phản xạ phổ đối tượng Từ lồi người phóng thành cơng vệ tinh nhân tạo bước vào kỷ nguyên cơng nghệ vũ trụ sử dụng phục vụ vào mục đích phát triển cho sống trái đất Công nghệ viễn thám với hệ thống thu thập thông tin đa phổ, đa thời gian cho phép thực công việc thu thập tổng hợp liệu cách nhanh chóng hơn, hiệu mang đến nhiều nhận thức trái đất mà từ trước tới cịn điều bí ẩn Việc ứng dụng công nghệ viễn thám mang lại hiệu to lớn việc giữ gìn phát triển bền vững nguồn tài nguyên trái đất Các học viên nắm nguyên lý kỹ thuật viễn thám phương pháp giải đốn, xử lý thu nhận thơng tin từ ảnh viễn thám phục vụ cho công tác quản lý, theo dõi, quy hoạch tài nguyên thiên nhiên Các liệu xử lý từ viễn thám liên kết xử lý nhờ hệ thống thông tin địa lý để thơng tin thể dạng hình ảnh đồ thực số tốn chồng xếp, tích hợp thơng tin cơng tác quản lý, theo dõi diễn biến tài nguyên thiên nhiên Với mục đích tăng cường khả tiếp cận người học với GIS viễn thám, Bộ môn Điều tra quy hoạch rừng xây dựng nội dung thực hành GIS viễn thám dựa phần mềm chuyên dụng: ArcGIS ENVI Ngoài ra, nội dung phần thực hành góp phần giúp sinh viên nắm bắt hiểu rõ khái niệm quy trình vận dụng GIS viễn thám MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ Phần 13 ỨNG DỤNG ARCGIS TRONG XÂY DỰNG CSDL BẢN ĐỒ 13 Bài GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ARCGIS 13 1.1 Mục tiêu yêu cầu 13 1.1.1 Mục tiêu 13 1.1.2 Yêu cầu 13 1.2 Nội dung thực hành 13 1.2.1 Giới thiệu chung phần mềm ArcGIS 13 1.2.2 Một số chức menu ArcGIS 20 1.3 Các bước xây dựng đồ số ArcMap 21 1.4 Nội dung luyện tập kỹ 22 Bài ĐỊNH VỊ ẢNH BẢN ĐỒ 23 2.1 Mục tiêu yêu cầu 23 2.1.1 Mục tiêu 23 2.1.2 Yêu cầu 23 2.2 Nội dung thực 23 2.2.1 Thiết lập hệ tọa độ ArcGis 23 2.2.2 Thiết lập thông số cho Data frame 25 2.2.3 Đăng ký tọa độ cho ảnh đồ 25 Bài TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH CÁC LỚP THÔNG TIN 27 3.1 Mục tiêu yêu cầu 27 3.1.1 Mục tiêu 27 3.1.2 Yêu cầu 27 3.2 Quản lý CSDL ArcCatalog 27 3.3 Tách lớp thông tin biên tập đối tượng 28 3.3.1 Khởi động ArcCatalog 29 3.3.2 Xây dựng lớp thông tin 29 Bài SỐ HĨA BẢN ĐỒ VÀ KHẢ NĂNG PHÂN TÍCH KHƠNG GIAN 33 4.1 Mục tiêu yêu cầu 33 4.1.1 Mục tiêu 33 4.1.2 Yêu cầu 33 4.2 Số hóa đối tượng đồ 33 4.2.1 Đối tượng dạng điểm 35 4.2.2 Đối tượng dạng đường 35 4.2.3 Đối tượng dạng vùng 37 4.2.4 Đối tượng dạng Text 40 4.3 Một số chức phân tích khơng gian ArcMap (sử dụng Arctoolbox) 42 4.3.1 Sử dụng chức Analysis toolbox / Extract 41 4.3.2 Sử dụng chức Analysis toolbox / Overlay 42 Bài TẠO LẬP CSDL THUỘC TÍNH VÀ HIỂN THỊ CÁC LỚP THƠNG TIN CHUYÊN ĐỀ 45 5.1 Mục tiêu yêu cầu 45 5.1.1 Mục tiêu 45 5.1.2 Yêu cầu 45 5.2 Xây dựng bảng CSDL thuộc tính cho lớp thơng tin 45 5.3 Thiết kế đồ chuyên đề 50 5.3.1 Chồng xếp lớp thông tin 50 5.3.2 Các phương pháp hiển thị liệu 50 5.3.3 Hiển thị nhãn 54 Bài THIẾT KẾ TRANG IN VÀ IN ẤN 56 6.1 Mục tiêu yêu cầu 57 6.1.1 Mục tiêu 57 6.1.2 Yêu cầu 57 6.2 Thiết kế trang in in ấn 57 Phần SỬ DỤNG ENVI TRONG XỬ LÝ ẢNH VIỄN THÁM 66 Bài GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BỘ SẢN PHẨM ENVI 66 7.1 Mục tiêu yêu cầu 66 7.1.1 Mục tiêu 66 7.1.2 Yêu cầu 66 7.2 Giới thiệu ENVI 66 7.3 Một số đặc điểm tính ENVI 67 7.4 Hệ thống trình đơn Menu ENVI 70 Bài HIỂN THỊ VÀ TRÍCH XUẤT CHỈ SỐ THỰC VẬT 72 8.1 Mục tiêu yêu cầu 72 8.1.1 Mục tiêu 72 8.1.2 Yêu cầu 72 8.2 Hiển thị đối tượng ENVI 72 8.3 Chiết xuất số ENVI 79 8.3.1 Chỉ số NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) 79 8.3.2 Chỉ số STVI 81 Bài SỬ DỤNG ENVI TRONG PHÂN LOẠI CÓ KIỂM ĐỊNH 82 9.1 Mục tiêu yêu cầu 82 9.1.1 Mục tiêu 82 9.1.2 Yêu cầu 82 9.2 Sử dụng ENVI quy trình đốn đọc ảnh xử lý số 82 9.2.1 Xác định vùng mẫu 82 9.2.2 Lựa chọn thuật toán phân loại 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Các tổ hợp ArcGis 13 Hình 1.2 Gói phần mềm ArcInfo 16 Hình 1.3 Giao diện làm việc ArcMap 16 Hình 1.4 Giao diện làm việc ArcCatalog 17 Hình 1.5 Giao diện làm việc ArcGlobe 17 Hình 1.6 Hộp thoại Arctoolbox ArcGIS 18 Hình 1.7 Mơ hình thể cho GeoDatabase 19 Hình 1.8 Giao diện mở gói phần mềm ArcMap 20 Hình 2.1 Các thông số thay đổi cho VN2000 múi tỉnh Gia Lai 24 Hình 2.2 Minh họa lựa chọn liệu hệ tọa độ 25 Hình 2.3 Minh họa điểm định vị cách lựa chọn 26 Hình 3.1 Giao diện sử dụng gói sản phẩm ArcCatalog 27 Hình 3.2 Một số chức hiển thị ArcCatalog 28 Hình 3.3 Cơng cụ box Connect to Folder 30 Hình 3.4 Minh họa cho trình tạo Feature dataset 31 Hình 3.5 Minh họa cho trình tạo Feature class 32 Hình 4.1 Minh họa cho q trình tạo lớp thơng tin có đối tượng dạng điểm 34 Hình 4.2 Minh họa cho trình tạo lớp thơng tin có đối tượng dạng đường 35 Hình 4.3 Các biểu tượng có liên quan tới việc chỉnh sửa đối tượng dạng đường 36 Hình 4.4 Cơng cụ Edit Vertices 36 Hình 4.5 Công cụ Construction tools 379 Hình 4.6 Box Annotation Construction 40 Hình 4.7 Minh họa kỹ thuật Clip 41 Hình 4.8 Minh họa kỹ thuật Split 42 Hình 4.9 Minh họa kỹ thuật Erase 42 Hình 4.10 Minh họa kỹ thuật Intersect 43 Hình 4.11 Minh họa kỹ thuật Union 43 Hình 4.12 Minh họa kỹ thuật Buffer 44 Hình 4.13 Các trình đơn lựa chọn chuyển đổi liệu 44 Hình 5.1 Hộp thoại Add Field 46 Hình 5.2 Hộp thoại Attributes 47 Hình 5.3 Minh họa cho hoạt động bảng thuộc tính 48 Hình 5.4 Lựa chọn Calculate Geometry bảng Attribute 49 Hình 5.5 Điều chỉnh định dạng cho hiển thị đối tượng đơn 51 Hình 5.6 Điều chỉnh định dạng cho hiển thị Catergories 52 Hình 5.7 Điều chỉnh định dạng cho hiển thị Quantities 54 Hình 5.8 Hộp thoại Label Manager 55 Hình 5.9 Minh họa cho hiển thị nhãn 55 Hình 5.10 Hộp thoại Label Expresion 56 Hình 6.1 Hộp thoại Page and Print Setup 57 Hình 6.2 Đặt tỷ lệ đồ 58 Hình 6.3 Điều chỉnh khung Data Frame 58 Hình 6.4 Tạo lưới chiếu cho đồ 59 Hình 6.5 Sửa lỗi tọa độ có nhiều số sau dấu phẩy 60 Hình 6.6 Lựa chọn box Neatline 61 Hình 6.7 Tạo thước tỷ lệ 61 Hình 6.8 Tạo mũi tên hướng bắc 62 Hình 6.9 Các bước tạo bảng giải 64 Hình 6.10 Điều chỉnh bảng giải 65 Hình 7.1 Mối liên hệ viễn thám GIS 667 Hình 8.1 Giao diện ENVI 723 Hình 8.2 Các bước hiển thị ảnh 734 Hình 8.3 Đọc thơng tin ảnh 745 Hình 8.4 Chức giao tiếp hiển thị 756 Hình 8.5 Tổ hợp màu thật 767 Hình 8.6 Liên kết động chồng ảnh 778 Hình 8.7 Khả thị tổ hợp màu 79 Hình 8.8 Tách số NDVI 801 Hình 9.1 Hộp thoại ROI Tool 834 Hình 9.2 Kết quy trình phân loại 846 Image Window: Cửa sổ hiển thị phần ảnh độ phân giải liệu gốc với tỷ lệ 1:1 Ơ vng cửa sổ vị trí hiển thị phóng đại cửa sổ Zoom Window Zoom Window: hHển thị phần phóng đại ảnh Hệ số phóng đại hiển thị ngoặc tiêu đề Zoom Window Vùng phóng đại xác định hình vuông đỏ Image Window  Hiển thị ảnh Tại giao diện ENVI: Chọn File \ Open Image File \ Tìm chọn đến tập tin ảnh cần hiển thị click Open \ cửa sổ Available Bands List xuất \ Lựa chọn cách hiển thị \ Load Trong cửa sổ Available Bands List, cho phép hiển thị chế độ Gray Scale RGB Color Ở chế độ Gray Scale, cho phép hiển thị kênh ảnh, chế độ RGB cho phép hiển thị tổ hợp màu theo kênh ảnh theo màu R(Red), G(Green) B(Blue) Hình 8.2 Các bước hiển thị ảnh Trên cửa sổ Available Bands List ta ý thấy ảnh mở có phần Map Info thông tin tọa độ ảnh Nhấn chuột trái vào Map Info, thông tin ảnh thể cụ thể sau: 73  Phép chiếu - Proj: bao gồm phép chiếu múi chiếu;  Độ phân giải không gian ảnh - Pixel;  Lưới chiếu - Datum: Xác định mặt elipxoid;  Tọa độ địa lý - UL Geo: Tọa độ điểm phía bên trái ảnh;  Tọa độ đồ - UL Map: Tọa độ điểm phía bên trái ảnh Thơng tin ảnh Chế độ hiển thị Lựa chọn kênh (Band) gắn màu sắc Kích thước khn dạng liệu (BSQ) Hình 8.3 Đọc thơng tin ảnh Kích hoạt số chức giao tiếp cài đặt hiển thị hình ảnh Hiển thị ảnh theo tổ hợp màu RGB \ Click chuột phải vào cửa sổ Image Lựa chọn Cursor Location / Value: Cho biết thông tin pixel vị trí trỏ chuột Projection: Hệ tọa độ Map: Vị trí pixel theo đơn vị mét LL (Longtitude – Latitude): Vị trí pixel theo đơn vị độ (kinh độ - vĩ độ) Data: Giá trị pixel (DNs) kênh phổ (band) 74 Lựa chọn Pixel Locator: Cho biết định dạng hệ tọa độ Click chuột vào để lựa chọn, thay đổi thông tin đơn vị hệ tọa độ hệ tọa độ Lựa chọn Change Proj… để thay đổi hệ tọa độ Lựa chọn Quick Stats: Cho biết thông tin giá trị thống kê kênh ảnh Hình 8.4 Chức giao tiếp hiển thị  Hiển thị ảnh theo tổ hợp màu Phương pháp tổ hợp hợp màu phương pháp sử dụng rộng rãi dựa chuẩn màu viễn thám để hỗ trợ cho cơng tác giải đốn ảnh Hiển thị ảnh viễn thám qua màu sắc thực dựa sở gán kênh phổ ảnh cho ba màu (R: Red; G: Green; B: Blue) Có hai phương pháp tổ hợp màu tổ hợp màu thật (True color: tự nhiên) tổ hợp màu giả (Fasle color) - Tổ hợp thật: Gán cho màu tương ứng với kênh Màu đỏ (R) kênh phổ sang nhìn thấy màu đỏ, màu xanh (G) kênh phổ nhìn thấy màu xanh, màu xanh nước biển (B) kênh phổ nhìn thấy màu xanh nước biển Đối với liệu ảnh sử dụng thực hành, ảnh sử dụng thu thập từ vệ tinh Landsat ta cần gán: R (Kênh 3); G (kênh 2); G (Kênh 1) Các bước thực hiện: 75 + File / Open Image File / Chọn ảnh; + Chọn chế độ hiển thị RGB; + Chọn kênh tương ứng với màu R; G B; + Chọn Load RGB Hình 8.5 Tổ hợp màu thật - Tổ hợp màu giả: Mỗi đối tượng tự nhiên có giá trị phản xạ phổ kênh phổ khác Đồng thời có kênh phổ phản xạ tốt đối tượng thực vật phản xạ tốt kênh phổ cận hồng ngoại… Chính mà tùy theo mục đích mà ta tiến hành tổ hợp màu giả để làm bật đối tượng mà ta cần nghiên cứu Để làm vậy, ta cần nghiên cứu phản xạ phổ đối tượng kênh phổ Tổ hợp màu giả toàn tổ hợp màu từ kênh phổ theo RGB ngoại trừ tổ hợp màu R:G:B theo thứ tự Band 3: Band 2:Band (tổ hợp màu thật) Với khả phản xạ tốt kênh phổ cận hồng ngoại, đối tượng thực vật nhận biết rõ ràng gán kênh cận hồng ngoại cho kênh màu Khi tiến hành tổ hợp màu xong khu vực màu đỏ mật độ thực vật vùng yếu tố thực vật dày Khi sử dụng tổ hợp màu phần thực hành ta cần phải gắn theo thứ tự sau: R:G:B = Band : Band : Band (tổ hợp màu hồng ngoại) Cách làm hoàn toàn giống với tổ hợp màu thật 76  Liên kết động chồng lớp ảnh ENVI cung cấp cho người sử dụng công cụ liên kết ảnh giúp ta so sánh trực tiếp ảnh cách quan sát hiển thị đối tượng hay vùng ảnh Có phương pháp liên kết liên kết ảnh hiển thị - Link Displays, liên kết sở tọa độ Geographic Link Trước tiên, cần phải hiển thị ảnh chế độ khác (sử dụng tổ hợp mầu thật màu giả để xem khác biệt đối tượng):  Mở File ảnh cần hiển thị;  Chọn tổ hợp màu thật để hiển thị ảnh;  Trên box Available Bands List click chuột vào Display #1 / Chọn New Display;  Gán màu cho kênh phổ để hiển thị tổ hợp màu hồng ngoại / Load RGB - Link Displays Tools\Link\Link Displays (click chuột phải vào khung cửa sổ hiển thị ảnh định liên kết chọn Link Displays) Khi đó, hộp thoại Link Displays cho phép người dùng lựa chọn ảnh cần liên kết cách kích chuột vào nút mũi tên chọn Yes bên cạnh số cửa sổ hiển thị ảnh tương ứng / Click OK để thực việc liên kết Hình 8.6 Liên kết động chồng ảnh + Giữ chuột trái cửa sổ Image View để thấy thay đổi vùng đối tượng 77 + Muốn dịch chuyển cửa sổ View cần đưa trỏ chuột vào ô vuông màu đỏ cửa sổ Image, giữ chuột trái di chuyển đến vùng cần xem + Dừng việc liên kết: Chuột phải vào vị trí cửa sổ Image / Chọn Unlink Display - Geographic Link: Để liên kết ảnh sở tọa độ ta chọn Tools \ Link \ Geographic Link trỏ phải vào khung cửa sổ hiển thị ảnh định liên kết chọn Geographic Link Khi đó, hộp thoại Geographic Link ra, chọn cửa sổ hiển thị tương ứng cần liên kết thành On / Chọn OK để thực liên kết Khi ảnh liên kết sở tọa độ với nhau, di chuyển ảnh, ảnh lại di chuyển theo tọa độ Điều thấy rõ ta quan sát hai cửa sổ Zoom Hình 8.7 Khả thị tổ hợp màu Yêu cầu sinh viên: Nhận biết loại đối tượng chính, bao gồm: đất lâm nghiệp, đất lâm nghiệp, đất trống thủy văn, dựa cách kỹ thuật tổ hợp màu liên kết ảnh 78 8.3 Chiết xuất số ENVI Các số phổ thực vật phân tách từ băng cận hồng ngoại, hồng ngoại dải đỏ tham số trung gian mà từ thấy đặc tính khác thảm thực vật như: sinh khối, số diện tích lá, khả quang hợp, tổng sản phẩm sinh khối theo mùa mà thực vật tạo Những đặc tính có liên quan phụ thuộc lớn vào dạng thực vật bao phủ thời tiết, đặc tính sinh lý, sinh hố sâu bệnh… Về nguyên lý phương pháp tách số thực vật dùng để chuyển liệu đa phổ thành ảnh đơn kênh thể phân bố thực vật Việc tính tốn sử dụng chức Band Math ENVI để tính tốn cho số thực vật 8.3.1 Chỉ số NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) NDIV = (NIR-R)/(NIR+R) Trong đó: + NIR giá trị xạ bước sóng cận hồng ngoại (Near infrared); + R giá trị xạ bước sóng kênh đỏ; + Chỉ số NDVI có ngưỡng từ -1 đến +1 Chỉ số thực vật NDVI dùng rộng rãi để xác định mật độ phân bố thảm thực vật, đánh giá trạng thái sinh trưởng phát triển trồng, làm sở số liệu để dự báo sâu bệnh, hạn hán, diện tích suất sản lượng trồng… Bước thực hiện:  Trên Menu ENVI / Chọn Basic tools / Chọn Band Math;  Đánh công thức tính số NDVI vào mục Enter an expression box Band Math Công thức sau: (float(b1)-float(b2))/(float(b1)+float(b2)) / Chọn Add to list / Save muốn lưu lại công thức để sử dụng cho lần sau / OK;  Hộp thoại Variables to Bands Pairings / Gắn biến b1 b2 cho kênh tương ứng ảnh Ở với liệu ảnh Landsat7 kênh NIR kênh số kênh R kênh số b1 Band_4 b2 Band_3 Trong mục Output Results to: Chọn File muốn lưu lại kết / Chọn Choose để đặt tên nơi lưu file / OK; Chọn Memory muốn lưu kết nhớ đệm / OK;  Kết lên Available Bands List / Chọn Band Math / Chọn Load Band;  Để xem tham số thống kê giá trị số NDVI: Click chuột trái vào Band Math / Quick stats… 79 Hình 8.8 Tách số NDVI 80 8.3.2 Chỉ số STVI STVI = (NIR – (IR * R))/(NIR + IR) Trong đó: + IR giá trị xạ bước sóng kênh hồng ngoại; + NIR giá trị xạ bước sóng cận hồng ngoại (Near infrared); + R giá trị xạ bước sóng kênh đỏ Chỉ số đuwọc dùng để đánh giá tình hình sinh trưởng thực vật (giá trị cao tốt) thể tốt mối quan hệ khu vực có rừng khu vực khơng có rừng (đất trống, đất nông nghiệp…) Các bước thực giống với tính số NDVI Chú ý cơng thức cần thay đổi lại thành: (float(b1)-(float(b2)*float(b3)))/(float(b1)+float(b2)) Trong đó: b1 gắn với Band_4; b2 gắn với Band_5 b3 gắn với Band_3 Yêu cầu sinh viên: So sánh khác ảnh số NDVI STVI cách mở ảnh số NDVI STVI Sau thống kê khác biệt vào bảng sau Đối tượng Chỉ số EDVI Chí số STVI Ngưỡng giá trị Giá trị Min - Max Giá trị Min - Max Đất nông nghiệp Khả nhận biết (Tốt - Trung bình - Kém) Khả nhận biết Đất rừng nt nt Đất trống nt nt Thủy văn nt nt 81 Bài SỬ DỤNG ENVI TRONG PHÂN LOẠI CÓ KIỂM ĐỊNH 9.1 Mục tiêu yêu cầu 9.1.1 Mục tiêu Củng cố nguyên lý phân loại viễn thám nắm bắt cách phân loại cụ thể 9.1.2 Yêu cầu - Chọn vùng mẫu - Phân loại ảnh xuất liệu sang ArcMap 9.2 Sử dụng ENVI quy trình đốn đọc ảnh xử lý số Phân loại ảnh số việc phân loại xếp pixel ảnh thành nhóm khác dựa số đặc điểm chung giá trị độ xám, đồng nhất, mật độ, tone ảnh… Có hai kiểu phân loại chính: phân loại có chọn mẫu (có giám sát - Supervised Classification) phân loại không chọn mẫu (không giám sát - Unsupervised Classification) Trong nội dung thực hành hướng dẫn phương pháp phân loại có giám sát (Supervised Classification - kiểm định) Phân loại có kiểm định phương pháp phân loại ảnh số dựa pixel mẫu chọn sẵn người thực công tác phân loại Bằng cách chọn mẫu, người phân loại giúp phần mềm xác định pixel có số đặc trưng đối tượng phổ phản xạ - định nghĩa chung đối tượng 9.2.1 Xác định vùng mẫu - Mở ảnh cần phân loại để tiến hành chọn mẫu - Trên Menu chọn Basic Tools \ Region Of Interest \ ROI tool hình mở box ROI Tool cho phép thao tác với việc chọn mẫu - Chọn vào ô Image, Scroll, Zoom để chọn mẫu phân loại cửa sổ ảnh tương ứng chọn Off để tạm thời tắt chức chọn mẫu 82 - Dùng chuột trái để khoanh vùng mẫu ảnh kích chuột phải để thực đóng vùng Chọn New Region để tạo mẫu cho đối tượng khác - Đặt tên lớp đối tượng chọn màu cho mẫu phân loại Lưu ý: Mỗi đối tượng chọn nhiều vùng mẫu phân loại - Lưu kết chọn mẫu: Trên cửa sổ ROI Tool, chọn File \ Save ROIs… Tính tốn khác biệt mẫu (Compute ROI Separability) nhằm xác định việc lựa chọn mẫu tốt hay không Từ hộp thoại ROI Tool chọn Options \ Compute ROI Separability Khi hình xuất hộp thoại Select Input File for ROI Separability \ Chọn ảnh tương ứng \ OK Trên hình xuất tiếp hộp thoại ROI Separability Calculation \ Chọn tất mẫu cần tính tốn khác biệt \ OK Kết tính tốn xuất hình hộp thoại ROI Separability Report Hình 9.1 Hộp thoại ROI Tool Quan sát giá trị hộp thoại ROI Separability Report cho thấy mẫu phân loại so sánh với mẫu lại Cặp giá trị thể khác biệt đặt ngoặc sau mẫu: - Nếu cặp giá trị nằm khoảng từ 1,9 đến 2,0 chứng tỏ mẫu chọn có khác biệt tốt; 83 - Nếu cặp giá trị nằm khoảng từ 1,0 đến 1,9 nên chọn lại cho mẫu có khác biệt tốt hơn; - Nếu có giá trị nhỏ 1,0 ta nên gộp hai mẫu lại với nhau, tránh tượng phân loại nhầm lẫn 9.2.2 Lựa chọn thuật toán phân loại ENVI cung cấp nhiều thuật tốn phân loại có giám sát, bao gồm: Parallelepiped, Minimum Distance, Mahalanobis Distance, Maximum Likelihood, Spectral Angle Mapper, Binary Encoding Neural Net Trong phần thực hành trình bày phương pháp phân loại theo thuật tốn Maximum Likelihood, thuật tốn phân loại có kiểm định sử dụng nhiều Các bước thực hiện:  Trên Menu ENVI \ chọn Classification \ Supervised \ Maximum Likelihood;  Chọn ảnh cần phân loại cửa sổ Classification Input File \ OK, cửa sổ Maximum Likelihood Parameters xuất hiện;  Select Classes from Regions: Chọn mẫu để phân loại (Select All Items);  Output Results (of Class Filename) to File/Memory: Lưu kết phân loại;  Output Rule Images: No \ OK;  Kết phân loại ảnh có hộp thoại Available Bands List 84 Hình 9.2 Kết quy trình phân loại 9.2.3 Chuyển liệu sang dạng Vector để sử dụng GIS  Trên Menu ENVI, chọn Vector / Classification to vector  Chọn ảnh phân loại cần chuyển đổi, OK  Chọn Class cần chuyển đổi (Select All Items)  Xác định đường dẫn lưu kết chuyển đổi, OK 85  Sau q trình xử lý chuyển đổi hồn tất, cửa sổ Availble Vectors list xuất Chọn file vector Load Selected File liệu vector hiển thị  Chuyển đổi định dang file vector ENVI (*.evf) sang định dạng file phần mềm GIS (shapefile *.shp) Tại cửa sổ hiển thị liệu vector, chọn File\Export Active Layer to Shapefile  Sử dụng phần mềm GIS để hiển thị biên tập kết đồ Để thực hành thêm làm tập nhà phần viễn thám, Sinh viên truy nhập trang web sau để tải ảnh miễn phí:  http://www.landsat.org/  http://www.usgs.gov/  http://www.spot.com/ 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Quang Bảo cộng (2013) Giáo trình GIS viễn thám Nhà xuất Nơng nghiệp, Hà Nội Trần Quang Bảo cộng (2014) Giáo trình Ứng dụng GIS quản lý tài nguyên thiên nhiên Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội Chu Ngọc Thuấn, Lê Thị Khiếu (2012) Tài liệu hướng dẫn thực hành Viễn thám GIS Trường Đại học Lâm Nghiệp, Hà Nội ESRI (Environmental System Research Institute) (2001) Understanding GIS: The Arc/Info Method NewYork, U.S ESRI (2016) Instructional Guide for The ArcGIS Book NewYork, U.S ISBN: 9781589484702, 272 pages Amy Hillier (2007) ArcGIS 9.3 manual University of Pennsylvania 113 pages 87 ... THỊ KHIẾU BÀI GIẢNG HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH GIS & VIỄN THÁM TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP – 2017 ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, thách thức mà phải đối mặt - bùng nổ dân số, ô nhiễm, phá rừng, thiên tai - chiếm không... Mercator - World Geodetic System 10 MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG THỰC HÀNH Về mục tiêu thực hành Về kiến thức: Học phần thực hành môn học GIS viễn thám nhằm trang bị cho sinh viên kiến thức công cụ GIS &... nội dung thực hành GIS viễn thám dựa phần mềm chuyên dụng: ArcGIS ENVI Ngoài ra, nội dung phần thực hành góp phần giúp sinh viên nắm bắt hiểu rõ khái niệm quy trình vận dụng GIS viễn thám MỤC